云南省昆明市西山区沙朗中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

云南省昆明市西山区沙朗中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图3所示，铁芯上、下分别绕有匝数n1＝800匝和n2＝200匝的两个线圈，上线圈两端与u＝51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是()．A．2.0V

B．9.0VC．12.7V

D．144.0V图3参考答案：由＝得U2＝，其中U1＝V，得U2＝V≈9.0V，因此题中两线圈并非处于理想状态，会出现漏磁，所以交流电压表的读数小于9.0V，故选项A正确．答案A2.（单选）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若物块质量为6千克，斜面倾角为370，动摩擦因数为0.5，物块在斜面上保持静止，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6,则F的可能值为A．10N

B.20N

C.0N

D.62N参考答案：B3.（单选）如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板，两球静止，两细线与水平方向的夹角α=30°，弹簧水平，以下说法正确的是（）A．细线拉力大小为mgB．弹簧的弹力大小为mgC．剪断左侧细线瞬间，a球加速度为gD．剪断左侧细线瞬间，b球加速度为0参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据共点力平衡求解细线的拉力和弹簧的弹力大小．剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律求出a球的瞬时加速度．解答：解：AB、对a球分析，运用共点力平衡条件得：细线的拉力为T==2mg弹簧的弹力F=mgcotαα=mg，故AB错误．C、剪断左侧细线的瞬间，弹簧的弹力不变，小球a所受的合力F合=T=2mg，根据牛顿第二定律得，a=2g．故C错误．D、剪断左侧细线的瞬间，弹簧的弹力不变，故小球b所受的合力F合=0，加速度为0，故D正确；故选：D．点评：本题考查了牛顿第二定律和共点力平衡的基本运用，知道剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变．4.（多选题）如图所示理想变压器输入端接在电动势随时间变化，内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是（）A．该交流电源的电动势的瞬时值表达式为e=EmsinB．变压器原副线圈匝数的比值为C．电流表的读数为D．负载上消耗的热功率参考答案：BC【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率；正弦式电流的图象和三角函数表达式．【分析】由图可读出最大值，周期，求得?，得出表达式，将变压器和电阻等效为外电阻，则可根据电源输出功率最大值的条件可明确输出电压及最大功率；再由功率公式可明确变压器副线圈输出的电压；从而求出线圈匝数；【解答】解：A、周期，角速度，所以该交流电源的电动势的瞬时值表达式为，故A错误；B、设原副线圈中的匝数分别为和，电流分别为和，电压分别为和，则，电阻R消耗的功率，即可见时，P有最大值，，此时，则，所以，故B正确；C、电流表的读数为有副线圈电流的有效值：原线圈电流有效值为I1=，则：，故C正确；D、负载上消耗的功率，故D错误；故选：BC5.(多选)如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是（

）A．ab杆中的电流强度与速率v成正比B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C．电阻R上产生的电热功率与速率v成正比D．外力对ab杆做功的功率与速率v成正比参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(选修模块3－5)（4分）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为．则另一块爆炸后瞬时的速度大小________。参考答案：

答案：（4分）7.如图所示，一个半径为R、透明的球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对蓝光的折射率为。则它从球面射出时的出射角

▲

。若换用一束紫光同样从A点射入该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不变”）。参考答案：由折射率的定义式可得,由几何关系可知=30°，故60°。在同种介质中，紫光的偏折程度大于蓝光，故紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏左。8.（4分）如图所示，在竖直平面内固定着光滑的圆弧槽，它的末端水平，上端离地高H。一个小球从上端无初速度滑下，若要小球的水平射程为最大值，则圆弧槽的半径为_______，最大的水平射程为_________。参考答案：，9.图示M、N是固定的半圆形轨道的两个端点，轨道半径为R，一个质量为m的小球从M点正上方高为H处自由落下，正好沿切线进入轨道，M、N两点等高，小球离开N点后能上升的最大高度为H/2，不计空气阻力，则小球在此过程中克服半圆轨道摩擦力做的功为____________；小球到最高点后又落回半圆轨道，当它过最低点上升时，其最大高度的位置在M点的_______（填“上方”、“下方”或“等高处”）．

参考答案：

答案：mgH/2

上方10.21．如上右图所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，所受到的浮力为和，则

；若它们的液面相平，则两液体对容器底部的压强关系是

。参考答案：=（等于）

<（小于）11.甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做_________

___运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m

小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）

接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=

m/s2。（结果保留三位有效数字）

③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a与1/M图线后，发现：当1/M较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是(

)A．改画a与的关系图线B．改画a与的关系图线C．改画a与的关系图线D．改画a与的关系图线参考答案：匀速直线

远小于

0.340

A

12.如图所示，A、B两点间电压为U，所有电阻阻值均为R，当K闭合时，UCD=______，当K断开时，UCD=__________。参考答案：0

U/313.金属杆在竖直面内构成足够长平行轨道，杆间接一阻值为R的电阻，一个质量为m的、阻值为r的长度刚好是轨道宽L的金属棒与轨道间的摩擦力恒为f，金属棒始终紧靠轨道运动。此空间存在如图所示的水平匀强磁场（×场），磁感应强度为B，当金属棒由静止下滑h时已经匀速，则此过程中整个回路产生的焦耳热为__________。参考答案：答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。15.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑水平桌面上放有长木板C，在C上左端和距左端x处各放有小物块A和B，A、B的体积大小可忽略不计，A、B与长木板C间的动摩擦因数为μ，A、B、C的质量均为m，开始时，B、C静止，A以某一初速度v0向右做匀减速运动，设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：（1）物体A运动过程中，物块B受到的摩擦力．（2）要使物块A、B相碰，物块A的初速度v0应满足的条件．

参考答案：.解：（1）设A在C板上滑动时，B相对于C板不动，则对B、C有μmg=2ma

……（2分）

……（1分）又B依靠摩擦力能获得的最大加速度为am==

………………（1分）因为am＞a，故B未相对C滑动而随木板C向右做加速运动…………（1分）B受到的摩擦力fb=ma=μmg

……（2分）方向向右……（1分）（2）对A由牛顿第二定律得：

……（1分）要使物块A刚好与物块B发生碰撞，物块A运动到物块B处时，A、B的速度相等，即

……（2分）得v1=

……（1分）设木板C在此过程中的位移为x1，则物块A的位移为x1+x，由运动学公式得：－2(x1+x)=v12－v02

……（2分）x1=v12

……（2分）联立上述各式解得v0=

……（1分）要使物块A、B发生相碰的条件是v0…17.如图所示，圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里，边界跟y轴相切于坐标原点O。O点处有一放射源，沿纸面向各方向射出速率均为v的某种带电粒子，带电粒子在磁场中做圆周运动的半径是圆形磁场区域半径的两倍。已知该带电粒子的质量为m、电量为q，不考虑带电粒子的重力。（1）推导粒子在磁场空间做圆周运动的轨道半径（2）求粒子通过磁场空间的最大偏转角（3）若粒子与磁场边界碰撞后以原速率反弹，则从O点沿x轴正方向射入磁场的粒子第一次回到O点经历的时间是多长？（已知arctan2=）参考答案：（1）带电粒子进入磁场后，受洛仑兹力作用，由牛顿第二定律得：

（2）设粒子飞出和进入磁场的速度方向夹角为，则x是粒子在磁场内轨迹的两端点的直线距离。x最大值为2R对应的就是最大值.且2R=r所以（3）（3）设粒子与边界相邻两次碰撞过程通过的弧长所对的圆心角为2，该弧长所对磁场圆的圆心角为2。如图所示。则tan=

=

=要使粒子还能通过O点，应满足（均为正整数）即